固化聚氨酯防水涂料的制備

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1、濕固化聚氨酯防水涂料的制備濕固化聚氨酯防水涂料的制備2004年第2卷第2期化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMaterials?45??生產(chǎn)實(shí)踐?濕固化聚氨酯防水涂料的制備鄒軍王浩(1.山西省陽泉市泡沫塑料有限公司045000;2.陽泉市公路局工程處陽泉045000)摘要介紹了一種新型濕固化單組分石油瀝青聚氨酯防水涂料的制備工藝和產(chǎn)品性能,并且對(duì)工藝配方中原料選擇和影響因素進(jìn)行了討論.關(guān)鍵詞濕固化單組分石油瀝青聚氨酯防水涂料性能濕固化單組分石油瀝青聚氨酯防水涂料是一種利用涂料中基料分子

2、的NCO端基與空氣中潮濕氣體反應(yīng),交鏈固化形成含有大量脲鍵和氨基甲酸酯鍵涂膜,并且借助在分子鏈中氫鍵的作用,具有極好的防水,耐磨,高彈和低溫柔性等性能.該涂料與同類型焦油雙組分聚氨酯防水涂料相比,施工時(shí)無需現(xiàn)場計(jì)量,攪拌,清洗等設(shè)施;與焦油型單組分聚氨酯防水涂料相比,氣味小,毒性低,流平性好L1.2J.尤其適合各種建筑及道路路面防水,防滲等室外現(xiàn)場施工工程,可有效地減少北方等寒冷地區(qū)因雨雪滲漏造成的凍害損失,是一種性能優(yōu)良,價(jià)格低廉,施工簡便,極有發(fā)展?jié)摿Φ姆浪苛?隨著我國國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長及建筑工業(yè)和公路建設(shè)的快速發(fā)展,聚氨酯系列防水

3、涂料在建筑和公路的防水,防凍害等方面的重要作用,已越來越引起社會(huì)及有關(guān)部門的普遍關(guān)注.目前,我國生產(chǎn)的聚氨酯防水涂料主要是雙組分(包括彩色涂料).濕固化單組分聚氨酯防水涂料在我國雖然已經(jīng)有個(gè)別單位引進(jìn)國外技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn),但有關(guān)單組分石油瀝青聚氨酯防水涂料生產(chǎn)和報(bào)道并不多見,因此積極開展?jié)窆袒瘑谓M分聚氨酯系列防水涂料的開發(fā)和應(yīng)用,對(duì)促進(jìn)我國的建筑工業(yè),公路建設(shè)的發(fā)展和推動(dòng)聚氨酯工業(yè)科技進(jìn)步,均有著十分重要和積極的意義.1產(chǎn)品制備1.1主要原料聚醚多元醇(N220等):工業(yè)級(jí),國產(chǎn);石油瀝青:工業(yè)級(jí),國產(chǎn);甲苯二異氰酸酯(TDI80):工

4、業(yè)級(jí),進(jìn)口;芳烴類混合溶劑:工業(yè)級(jí),國產(chǎn);增塑劑(DP):工業(yè)級(jí),國產(chǎn);瀝青穩(wěn)定劑:工業(yè)級(jí),國產(chǎn);填料(石墨等):工業(yè)級(jí),國產(chǎn);復(fù)合催化劑:工業(yè)級(jí),進(jìn)口;抗老化劑:工業(yè)級(jí),國產(chǎn).1.2配方原料混合聚醚石油瀝青混合溶劑增塑劑穩(wěn)定劑抗老化劑復(fù)合催化劑填料其他助劑(消泡,除水劑等)異氰酸酯(11)I80)1.3制備工藝質(zhì)量份10080～11040～805～101～50.5～50.05～320～401～1030～40將定量的石油瀝青,混合聚醚多元醇和穩(wěn)定劑放入裝有溫度計(jì),攪拌器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中,攪拌升溫到120～150℃,真空脫水2h左右,停

5、止加熱并降溫至50-60℃,加入脫水混合溶劑和稱量好的異氰酸酯,攪拌讓物料自由反應(yīng)升溫,當(dāng)溫度不再升高時(shí),再將物料加熱到80～90℃保溫反應(yīng)2～3h,隨后降溫至45～55℃,加入經(jīng)干燥和脫水處理過的填料和各種助劑,攪拌均勻,并調(diào)節(jié)至固含量不小于75%,即可冷卻,過濾,包裝.2原料和反應(yīng)條件的選擇2.1預(yù)聚反應(yīng)溫度和時(shí)間的選擇在聚醚與異氰酸酯合成預(yù)聚體的過程中,雖然提高反應(yīng)溫度和延長反應(yīng)時(shí)間均有助于反應(yīng)進(jìn)行徹底,但在NCO過量下,反應(yīng)溫度大于100℃或反應(yīng)時(shí)間過長,預(yù)聚體中部分氨基甲酸酯基會(huì)繼續(xù)與過量異氰酸酯NCO反應(yīng)生成脲基甲酸酯交鏈結(jié)構(gòu)

6、,使預(yù)聚體粘度增大,產(chǎn)生凝膠和沉淀現(xiàn)象.因此,要獲收稿日期:2001—11—11作者簡介:鄒軍,男,工程師.從事聚氨酯生產(chǎn)技術(shù)方面工作多年,現(xiàn)任山西省陽泉市泡沫塑料有限公司副總經(jīng)理.電話:13096509001?46?化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMaterials2004年第2卷第2期得適合生產(chǎn)濕固化單組分聚氨酯防水涂料的預(yù)聚體,必須將預(yù)聚反應(yīng)溫度控制在80～90℃,且反應(yīng)時(shí)間以不超過3h為宜.2,2聚醚多元醇,異氰酸酯及配比聚醚多元醇和異氰酸酯是合成PU涂料的主要原料,通常涂料

7、中使用的聚醚是相對(duì)分子質(zhì)量為2000--3000的聚氧化丙烯二元,三元醇混合聚醚和常溫下為液態(tài)的TDI80.在生產(chǎn)過程中除了原料的品種外,混合聚醚配比和聚醚與異氰酸酯合成的預(yù)聚體中NCO含量都影響涂料的最終性能.當(dāng)混合聚醚配比不當(dāng),聚醚平均羥基官能度較高或預(yù)聚體中NC0含量過大,合成的I?U涂膜分子鏈結(jié)構(gòu)中交鏈密度過大,分子鏈的剛性雖然增強(qiáng),但涂膜較脆不耐沖擊;相反如聚醚平均羥基官能度較低,相對(duì)分子質(zhì)量過大或預(yù)聚體中NCO含量過低,合成的PU涂膜分子鏈結(jié)構(gòu)中相對(duì)分子質(zhì)量將隨著增大,涂膜柔性增強(qiáng),但硬度和機(jī)械性能會(huì)有所下降,甚至使涂膜發(fā)軟,

8、發(fā)粘影響防水性能.因此,合理控制混合聚醚配比和聚醚與異氰酸酯合成的預(yù)聚體中NCo含量十分關(guān)鍵.經(jīng)實(shí)驗(yàn),當(dāng)二元,三元醇混合聚醚配比控制在3～4:l(質(zhì)量比)和預(yù)聚體中NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%±1%時(shí)